Como um catalisador homogènco afeta (a) a lei de velocidade; (b) a constante de equilibrio?
Passo 1
O exercício pergunta como um catalisador homogêneo afeta (a) a lei de velocidade e (b) a constante de equilíbrio. Vamos trabalhar com conceitos de cinética química e equilíbrio químico para entender esses efeitos. Precisaremos saber o que é um catalisador homogêneo, como ele influencia a velocidade das reações e se altera a posição do equilíbrio.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é um catalisador homogêneo. É uma substância que acelera uma reação química sem ser consumida por ela, estando presente na mesma fase dos reagentes. Ou seja, se os reagentes estão em solução, o catalisador também está nessa solução.
Passo 3
Agora, vamos ver como o catalisador afeta a lei de velocidade. A lei de velocidade descreve a rapidez com que uma reação ocorre em termos das concentrações dos reagentes. Um catalisador fornece um caminho alternativo para a reação com menor energia de ativação, o que significa que mais moléculas têm energia suficiente para reagir. Isso aumenta a taxa da reação.
Matematicamente, se a lei de velocidade sem catalisador é:
Com o catalisador, a constante de velocidade
aumenta, mas a forma da lei de velocidade permanece a mesma.
Passo 4
Em relação à constante de equilíbrio, é importante saber que ela depende apenas das energias livres dos reagentes e produtos na temperatura considerada. Um catalisador acelera a rapidez com que o equilíbrio é atingido, mas não altera a posição do equilíbrio nem a relação das concentrações dos reagentes e produtos no ponto de equilíbrio.
Resposta
(a) Um catalisador homogêneo aumenta a constante de velocidade
na lei de velocidade, acelerando a reação sem alterar a forma da lei.
(b) Ele não afeta a constante de equilíbrio , mantendo a posição do equilíbrio inalterada.
(b) Ele não afeta a constante de equilíbrio